[发明专利]一种基于数据协调的汽轮机湿蒸汽参数的估计方法

摘要

一种基于数据协调的汽轮机湿蒸汽参数的估计方法，属于汽轮机性能监测领域。具体技术步骤包括1)利用蒸汽膨胀特性构建约束方程，结合准静态测量数据，建立汽轮机系统的数据协调问题；2)对于干蒸汽，直接计算其焓值；对于湿蒸汽，初步假定湿蒸汽的干度，计算出焓值并带入方程；3)通过循环迭代求解数据协调问题，计算得到湿蒸汽参数的估计值。该方法有效利用汽轮机系统中冗余的测量信息及约束方程，并结合蒸汽膨胀过程的性质，给出更优的湿蒸汽参数的估计值，据此可以绘制真实的蒸汽膨胀过程线，并计算系统热力参数的估计值，有利于实现汽轮机性能的监测。该方法简单易于实现，不增加任何额外设备及成本，高效率、低成本。

主权项

一种基于数据协调的汽轮机湿蒸汽参数的估计方法，其特征在于该方法按如下步骤进行：1)通过准静态数据的选取方法，从电厂数据库选取准静态工况的测量数据；根据电厂系统的测点信息，选取参与热力系统平衡计算的测量变量x，依次记为x1，x2，…xn，并将测量变量的测量值y依次记为y1，y2，…yn；未测量变量u通过热平衡计算得到，其计算值u*依次记为u1*，u2*，…up*，其中，n为所有测量变量的个数，p为所有未测量变量的个数；2)根据电厂热力系统中测量仪表的精度等级，按照方程(1)评定各个测量变量测量值的不确定度，分别记为σ1，σ2，…σn；σi=kξi1.96Ns---(1)]]>其中，i代表第i个测量变量，i取1，2，3...n；ξi代表置信区间为95％的仪表最大允许误差；Ns代表测量同一变量的仪表个数；k为修正系数；3)根据汽轮机系统的质量平衡、能量平衡及级组的特性方程，建立关于测量变量x及未测量变量u的等式约束方程组f；并根据汽轮机内蒸汽膨胀过程的性质，建立不等式约束方程组g，如下所示：f(x，u)＝0                                  (2)g(x，u)≤0                                  (3)4)对于汽轮机内的干蒸汽，利用实测的蒸汽压力和温度值计算蒸汽焓值；对于湿蒸汽，在蒸汽干度未知的情况下，初步假定蒸汽干度值X0，并利用实测的蒸汽压力或温度值计算得到湿蒸汽焓值的初值h0；5)结合测量变量的测量值y、测量值的不确定度σ、等式约束方程组f及不等式约束方程组g，带入干蒸汽焓值或湿蒸汽焓值的初值h0，通过循环迭代过程，利用目标函数计算得到测量变量的协调值x*和未测量变量的计算值u*；x*依次记为x1*，x2*，…xn*；6)根据测量变量的协调值和未测量变量的计算值，得到湿蒸汽参数的估计值；据此在热力学性质图上绘制汽轮机内蒸汽实际膨胀的过程线。